43. Характеристика анаеробного механiзму отримання енергiї клiтиною.(гліколіз)

Анаеробний механізм - Це спосіб отримання енергії з поживних речовин без одночасного споживання кисню. Аеробний механізм-спосіб отримання енергії шляхом окислення поживних речовин з використанням кисню. Однак вуглеводи є єдиними поживними речовинами, які можуть використовуватися при отриманні енергії при відсутності кисню. Енергія виділяється під час гликолитического розщеплення глюкози або глікогену до піровиноградної кислоти. При цьому на кожен 1 моль глюкози, розщеплюється до піровиноградної кислоти, утворюються 2 моля АТФ.

Однак коли запасений в клітинах глікоген розщеплюється до піровиноградної кислоти, кожен моль глюкози, який містився в глікогені, служить джерелом 3 молей АТФ, тому що вільна глюкоза, яка надходить в клітини, повинна бути фосфорилювати з використанням 1 моля АТФ перед тим, як глюкоза почне розщеплюватися. Глюкоза, відщеплюється від глікогену, надходить уже в фосфорильованому стані і не вимагає додаткової витрати енергії АТФ. Таким чином, найкращим джерелом енергії в анаеробних умовах є запасений в клітинах глікоген

Гліко́ліз  — послідовність з десяти реакцій, які призводять до перетворенняглюкози, C₆H₁₂O₆, в піруват, C₃H₃O-3 з утворенням АТФ (аденозинтрифосфат) та НАДН (відновлений нікотинамідаденіндинуклеотид). У аеробних організмів гліколіз йде перед циклом трикарбонових кислот та ланцюгом переносу електронів, які разом добувають більшу частину енергії, яка міститься в глюкозі. За аеробних умов піруват проникає в мітохондрії, де повністюокиснюється до СО₂ та Н₂О. При недостатньому вмісті кисню, як це буває в м'язах, які активно скорочуються, піруват перетворюється на лактат. У деяких анаеробних організмах, наприклад,дріжджів, піруват перетворюється не в лактат, а в етанол. Утворення етанолу та лактату з глюкози — це приклади бродіння.

Гліколіз є майже універсальним для всіх клітинних організмів шляхом катаболізму глюкози. Ймовірно, він виник на ранніх етапах розвитку життя на Землі, ще до того, як в атмосфері накопичився кисень внаслідок діяльності фотосинтезуючих організмів. Послідовність гліколітичних реакцій — надзвичайно еволюційно консервативний шлях. Ферменти, що беруть в ньому участь, проявляють високий ступінь гомології як в амінокислотній послідовності, так і тримірній структурі у хребетних тварин, дріжджів та рослин. Як показало секвенування ДНК геномів великої кількості організмів, тільки в деяких архей та паразитичних бактерій відсутні один або кілька ферментів гліколізу, попри те, що сам шлях зберігається, ймовірно, у модифікованій формі.

В еукаріотичних клітинах реакції гліколізу відбуваються у цитозолі. У більшості таких клітин саме цей з поміж інших метаболічних шляхів посідає перше місце за кількістю атомівКарбону, що перетворюються в ньому. Для таких тканин ссавців, як мозок (за винятком умов голодування), мозковий шар нирок, сперматозоїди, а також еритроцити, у яких повністю відсутні мітохонондрії, гліколіз є єдиним джерелом метаболічної енергії. Для м'язів в умовах дуже великого навантаження гліколіз вигідний не тільки тому, що дає можливість отримати енергію за нестачі кисню, а ще й тому, що він відбувається дуже швидко і забезпечує синтез АТФ у 10,5 разів швидше, ніж аеробне окиснення органічних речовин. Також від гліколізу головним чином залежать рослинні тканини, спеціалізовані на зберіганні крохмалю (наприклад бульби картоплі), та водяні рослини, такі як настурція лікарська.